文南油田防盐解堵技术的研究及应用

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文南油田防盐解堵技术的研究及应用

张武 1 管宁 2 李浩杰 2 王燕 1 秦燕 1 程国权 2 孙立文 1

1濮东采油厂

2文留采油厂


1 技术背景

文南油田开发过程中,受注采系统不完善的影响,地层能量不断下降, 导致了地层流体在流休在流动过程中的渗流速度减缓及温度的变化,原油 中的各组分性质也发生相应变化,如盐的溶解度变小,部份盐在流动过程 中析出,在油井不同部位沉积。目前采取的防结盐技术仍是早期的清水洗 盐、加常规抑盐剂等处理工艺,但此防盐工艺存在以下问题,一是严重影 响产量,繁洗盐导致油井排水时间长,部分井刚排完水又到了洗盐时间。 二 是采用加抑盐剂,清水防盐工艺有大量盐垢结晶造成堵塞地层,井筒及地 面管网。因此开展复合防盐工艺技术研究,形成一套适宜高温、高盐油藏 有效的清防盐工艺技术,对确保油田原油稳产增产具有十分重要的意义。

2 主要技术原理

2.1地层水结盐的机理

在部分油井中,地层水的矿化度超过 30×104mg/l,其中主要成份是氯 化钠。在油层被打开的过程中,地层中原有的平衡被破坏,在原始条件下 的饱和地层水溶液变为过饱和水溶液,就可能在地层中、近井地带及井筒 内结盐,而井筒及地面管线的压力、温度变化较大,所以在井筒、地面管 线内盐垢极易产生。另外,井筒、地面管线内生成的无机盐垢,容易成为 盐析出的晶核,加速盐的析出,并使盐的晶体颗粒变大、强度增高。

2.2 地层产出水结盐的特性

文南油田地层产出水析出盐样组分进行分析后发现:氯化钠占到盐样 总质量的 95%以上。因此,研究氯化钠在水中的溶解、析出特点,就可以找出地层产出水结盐的特性。为此,我们对氯化钠溶液的特性进行了研究, 氯化钠溶液存在着稳定区、亚稳定区和不定稳区等三个溶解区间。 稳定区是指水溶液中的氯化钠未达到饱和,氯化钠没有晶体存在。亚稳定 区指水溶液中氯化钠的含量达到饱和,这时氯化钠的结晶与溶解处于动态 平衡状态。外界条件的改变,可能成为过饱和溶液,但不会自发结晶,但 此时将晶种放入亚稳区,就会在晶种上进行结晶,形成盐的晶体。不稳定 区是指水溶液的盐饱和度超过一定范围,溶液中的氯化钠会自动发生结晶。 此外,氯化钠在水中的溶解度也受到其它无机盐离子的影响,由于“离子 效应”的作用,氯化钠在卤水中的溶解度为比纯水中的低。

氯化钠的特性可以归纳为三点。第一点,外界条件的变化可以使不饱 和溶液变为饱和溶液或过饱和溶液。第二点,饱和盐溶液中晶核的存在, 可以使饱和盐溶液产生结晶。第三点,溶液中其它无机盐离子的存在,可 以降低氯化钠的溶解度。因此,我们把克服晶核作用、“离子效应”的影响, 提高氯化钠在地层水中的溶解度作为解决地层防盐的主要技术思路。

2.3 复合防盐解堵体系防盐机理

投加抑盐剂可以在一定程度解决油气井盐卡的问题,但目前使用的常 规抑盐剂主要是改变无机盐的结晶形状,但盐的析出量并未大幅度减少 (盐溶解增加率仅≥4%),从而制约了防盐效果。在通过对盐结晶条件研究 的基础上,通过大量室内实验,对几种常用的抑盐剂与地层水配伍性、化盐 效果进行评价,(两种防盐技术指标对比见表 1)最后优选了复合防盐技术 进行推广应用,室内实验该体系可将盐样的溶解度提高 20%以上的产品。

新型复合防盐解堵体系(由高分子聚合物复配添加剂组成)进入地层 后,吸附在岩石表面上,逐渐释放出含高分子物质的组分,进入到产出液 中,分散盐晶体、阻碍其结晶生长,从而达到抑盐的目的。

复合防盐解堵体系还改变了无机盐的结晶形状,而且使盐在水中溶解 度大大增加(盐溶解增加率≥20%),从而减少了盐的析出,有效地提高了抑 盐防卡的效果。

3现场应用效果分析 2021年共实施防盐解堵 3井次,(13-196、13-95、203-23),平均延长 洗盐周期 7天,减少躺井 1井次,年减少洗盐 96次,减少占产 288天,日 增油 4.4吨,累计增油 1164.4吨。


4认识与结论 (1)研究开发的复合防盐技术,能有效解除盐堵,抑制含盐地层水在 井筒中形成 Nacl晶体,达到防盐解堵的目的。 (2)形成地层复合防盐工艺,克服了常规清防盐工艺无法解决地层结 盐的缺点,改善了油田结盐井的结盐状况,在高温高盐油藏具有推广应用 前景。


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